1763091655
2025-11-14 01:19:00
Китайские ученые разработали цифровую двойную тепличную систему для повышения эффективности сбора томатов, предлагая новое понимание интеллектуальной трансформации крупномасштабного точного земледелия.
Исследование под названием «Цифровая двойная система для эффективного сбора томатов в теплицах», проведенное исследователями из Института сельскохозяйственной информации Китайской академии сельскохозяйственных наук, недавно было опубликовано в журнале «Компьютеры и электроника в сельском хозяйстве».
Чай Сюцзюань, главный научный сотрудник группы инновационного машинного зрения и сельскохозяйственных роботов института, сказал, что исследование направлено на решение ключевых проблем автоматизированного сбора томатов в теплицах, включая ограниченный обзор камеры, закупорку плодов и сложные схемы плодоношения.
«Эффективный сбор урожая с минимальными повреждениями остается серьезной проблемой в современном производстве томатов в теплицах, особенно в условиях плотной посадки», — сказал Чай. «Наше исследование представляет цифровую двойную систему для интеллектуальной уборки томатов».
Используя выдвижную камеру глубины, установленную на роботе-уборщике, команда реконструировала высококачественный цифровой 3D-двойник теплицы, который точно отражает пространственное распределение и состояние роста томатов.
Основываясь на этой виртуальной среде, исследователи разработали основанную на обучении структуру для оптимизации стратегий сбора урожая, включая позиционирование робота, планирование траектории движения рук, приоритет выбора фруктов и адаптивные режимы работы, добавил Чай.
Результаты экспериментов в Пекине и автономном районе Внутренняя Монголия показали, что этот метод значительно улучшил производительность сбора урожая, сократив среднее время сбора урожая почти на 35 процентов до 7,4 секунды на один плод, а количество столкновений снизилось на 45 процентов.
Лан Инин, член команды, сказал, что исследование устраняет разрыв между сбором томатов на местном уровне и общей оптимизацией теплиц за счет интеграции восприятия, моделирования и принятия решений в единой системе цифровых двойников.
«Традиционно на роботизированную руку устанавливается камера глубины, которая позволяет захватывать вид сбора урожая и принимать решения о сборе урожая», — сказал Ланг. «Однако такие решения обычно основаны только на локальном поле зрения с текущей позиции камеры, которое может содержать всего несколько помидоров».
«В нашем подходе камера глубины, установленная на направляющей, динамически сканирует, чтобы восстановить общую структуру тепличных растений», — сказал он. «Это создает цифрового двойника всей среды выращивания томатов и дает алгоритму принятия решения о сборе гораздо более широкие возможности для оптимизации».
По словам Лэнга, система обеспечивает новую модель крупномасштабного развертывания интеллектуальных сельскохозяйственных систем, основанных на технологиях цифровых двойников.
«Несмотря на то, что система предназначена для сбора томатов, она также демонстрирует большой потенциал для применения на других тепличных культурах в точном земледелии», — сказал он.
Команда планирует продолжить изучение использования технологии цифровых двойников для моделирования условий роста и сбора урожая большего количества сортов сельскохозяйственных культур, что позволит недорого и высокоэффективно обучать и оценивать алгоритмы принятия решений по сбору урожая.
#Умная #система #увеличивает #урожай #томатов
По теме
